,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 发电机组检修安排,发电机组检修应考虑：,经济上,检修费用,停电费用,低效机组代替高效机组增加费用,可靠性,系统备用,供电不足概率,发电机组检修计划安排实质上是一个带约束的优化问题,4.1 概述,一、发电机组检修安排的目标函数,目标函数可分为可靠性（确定性和随机性）、经济性,确定性可靠性目标函数以机组停运后的系统净备用最大为目标-等备用法,随机性可靠性目标函数考虑了发电机的强迫停运率的影响-等风险度法,经济费用目标函数可包括检修费用、生产费用检修费用,统计困难生产费用,对方案不敏感,二、约束条件,时间约束,允许安排时段、持续时间,检修班组约束,检修力量限制,资源约束,设备、备件、材料等,求解方法：,数学优化,整数规划、混合整数规划等数学优化方法和一些启发式优化方法,4.2 等备用法,以研究周期内系统的备用(备用率)相同为目标,系统备用=装机容量-系统负荷-检修容量,系统备用率=系统备用/系统负荷,等备用法数学模型,目标函数,或,上式表示任一时段备用容量,P,i,（,或备用率 ）相等,约束条件,检修活动的连续性,检修开始时刻（周或月）,检修持续时段（周数或月数）,检修期间约束,机组,K,一年检修次数,机组,K,两次检修之间最小时间间隔,检修班组约束,4.2.1 等备用容量法,按各时间段备用容量相等原则安排检修.,步骤,：,1）作出负荷曲线，求出各段备用容量,2）将发电机排序：容量从大到小、检修周期从长到短,3）将待检修发电机安排在备用最大时段，同时考虑检修连续性、人力和设备等限制。,例4.1 设系统装机容量2500,MW,有5台发电机需在8周内安排检修，试用等备用容量法优化检修计划。,检修机组数据,负荷数据,时段（周）最大负荷,MW,1 2000,2 1920,3 1800,4 1740,5 1640,6 1500,7 1580,8 1620,机组序号,容量,MW,FOR,检修期间（周）,1 400 0.04 4,2 300 0.03 1,3 200 0.02 4,4 100 0.02 2,5 100 0.02 1,解:在负荷曲线上依序安排机组检修,时 最大 备用容量,段 负荷 无检修#1机后#2机后#3机后#4机后#5机后,1 2000 500 *300 300,2 1920 580 *380 380,3 1800 700,700,*500,500,*400,4 1740 760,760,*460 *260 260,5 1640 860 *460 460,6 1500,1000,*600,600,*500 500,7 1580 920 *520 *420 420,8 1620 880 *480 480,等备用容量法安排检修计划图示,4.2.2 等备用率法,按各时段备用率相等原则安排机组检修,避免了在高峰负荷安排机组检修,步骤与等备用容量法相似。每做一步，要求出备用率,4.3 等风险度法,等备用法没考虑发电机的随机停运影响，备用率相同的系统可靠性不一定相同。,等风险度原则可表示为,其中：,T,为检修周期的时段数；,是任一检修时段的相同风险度,4.3.1,发电机有效载荷容量,在等备用法中，隐含假定：当一台发电机检修时，系统相当于增加等值的负荷，这个假定不能保证可靠性不变。,证明：设原系统具有备用容量,X，,系统随机停运容量,X,的概率为,P（X）。,当系统新增额定容量为,C、,强迫停运率为,q,的发电机时，假定系统备用仍为,X，,则系统随机停运容量,X,的概率为,P,（X）=p*P(X)+q*P(X-C),由于,P(X-C)P(X)，,所以,P,(X)P(X)。,即：增加一台发电机，备用容量不变时，系统风险度增加。,发电机有效载荷容量（续）,为使系统风险度不变，增加一台机时，应同时增加备用容量,Y，,使,P,(X+Y)=P(X),新增的备用容量,Y,可由新增的一台机组承担，因而额定容量为,C,的机组，只能带较小的负荷,Ce,Ce=C,Y,Ce,即为发电机的有效载荷容量,例：右图表示某电力系统负荷与风险度（,LOLP）,关系,当负荷接近4000,MW,时,LOLP,为0.1。,当增加一台600,MW,q=0.05,的发电机,a),若负荷不变,LOLP,下降,b),当负荷上升362,MW,后,LOLP,为0.1,此发电机的有效载荷容量为362,MW,而238,MW,就是为保持,LOLP,不变,增加机组同时应增加的备用,4.3.2 等效负荷,等备用法安排检修是在各时段的最大负荷上进行，没考虑时段内负荷变化的影响。,若某时段有,T,p,天，则该时段的系统总风险度为,Xj,为第,j,天的备用容量,L,j,第,j,天最大负荷,想法:找一个等效负荷,L,e,累计,Tp,天的风险度相当于在该时段中总风险度,图例说明,右图为半对数坐标,底边表示日最高负荷,纵坐标为风险度,设负荷900,MW,时,风险度为1,1000,MW,时为,e,则斜边上任一点高度为,时段内总风险度=1.22+1.49+1.82,+2.23+2.72=9.48,每天平均风险度=9.48/5=1.968,平均风险度对应的横坐标为964,MW,即为等效负荷,4.3.3 有效载荷容量与等效负荷的计算,计算有效载荷容量与等效负荷必须知道,p(X),的解析表达式,困难.可用指数曲线来局部拟合,P(X),步骤:,1)将系统发电容量停运表数据画在半对数坐标纸上,横轴为强迫停运容量、纵轴为,P(X),2),在曲线上取两点,a,b,连一直线拟合,P(X),3),代入,a,b,两点的值可求得风险特性系数,m,求得发电机的有效载荷容量及等效负荷后，用等备用法相同的方法，安排检修,例4.2 设系统风险特性系数,m=100MW.,机组,容量2500,MW,有5台发电机需在8周内安排检修，,用等风险度安排检修计划。,检修机组数据,负荷数据,时段（周）最大负荷,MW,1 2000,2 1920,3 1800,4 1740,5 1640,6 1500,7 1580,8 1620,机组序号,容量,MW,FOR,检修期间（周）,1 400 0.04 4,2 300 0.03 1,3 200 0.02 4,4 100 0.02 2,5 100 0.02 1,解:1)机组有效载荷容量,有效载荷容量表,m=100MW,机组 容量,q Ce,1 400 0.04 285,2 300 0.03 254,3 200 0.02 187,4 100 0.02 97,5 100 0.02 97,2)等效负荷,等效负荷,m=100MW,时段(周),Le(MW),时段(周),Le(MW),1 1964 5 1580,2 1902 6 1449,3 1741 7 1530,4 1670 8 1560,说明:,T,p,=7,L,j,每天最大负荷,L,m,7,天中最大负荷,将机组有效负荷从大到小排列,然后在等效负荷曲线上安排检修(与等备用法相同),结果如下:,等风险度法简化流程,习题4.1 设系统装机容量2300,MW,有5台发电机需在8周内安排检修，试用等备用率法优化检修计划。,检修机组数据,负荷数据,时段（周）最大负荷,MW,1 2000,2 1920,3 1800,4 1740,5 1640,6 1500,7 1580,8 1620,机组序号,容量,MW,FOR,检修期间（周）,1 400 0.04 4,2 300 0.03 1,3 200 0.02 2,4 100 0.02 3,5 100 0.02 1,